提高抽油机传动皮带使用寿命的措施探讨

胡保明 文士耐

摘 要：根据多年从事采油现场管理的经验，从生产管理和设备因素两方面入手，要根据个别单井传动皮带使用寿命过低，及雨季皮带平均使用寿命偏低，找出电机轮和雨季积水两个重点因素进行研究，分别采取降低皮带轮齿顶高度和在皮带上打孔措施，实现延长抽油机皮带的使用寿命。

关键词：抽油机;皮带;使用寿命;措施探讨

皮带是抽油机的主要动力传导工具。在抽油机井生产过程中，经常发生皮带断的现象，抽油机使用的每条皮带，从投入使用到皮带断，结束一条皮带的使用寿命，应该有它合理的使用时间.如果易断皮带的井增多，皮带的使用周期就会缩短，抽油机故障停机时间也就随之增加不仅影响产量，而且增加了材料消耗和工人的劳动强度。

1.影响皮带使用寿命的主要因素

某注采管理站抽油机井共52口，开井48口。统计资料显示，从2016年1月1日到2018年12月30日止，更换皮带546井次，其中有两口井累计更换皮带55次，占换皮带总数的10.1%。皮带是抽油机电机与减速箱机构的连接传动装置，随着油田开发的不断深入，油井数量不断增加，随之而来，皮带的消耗也不断增加，虽然一副皮带不是很贵，但是，由于各种因素影响，单井用量过大，积少成多，也会增加操作成本。影响皮带使用寿命的因素很多，可以概括为两点：一、管理因素;二、设备因素。文章将围绕这两点进行分析。如果易断皮带的井增多，皮带的使用周期就会缩短，抽油机故障停机时间也就随之增加.管理水平也随之下降.这样不但影响了原油生产，而且提高了原油的生产成本，同时更增加了员工的劳动强度。

2.现场应用中存在的问题

2.1四点一线

四点一线的概念就是从减速箱皮带轮、电动机皮带轮边缘拉一条通过两轴心的线，这四点在一条直线上叫四点一线，四点不一线就会造成皮带磨损加剧断裂脱落。当皮带的工作面与皮带轮共面时，皮带上的应力是分散分布的，但是如果两个面存在夹角，使皮带所受合力变大当合力超过皮带的极限时，皮带发生断裂。所以生产管理中必须及时调节四点一线。

2.2生产参数不合理

抽油机电流不平衡，特别是上行电流过大时，导致上冲程载荷过大使皮带，或在交变载荷的影响下易产生弹性疲劳，使皮带使用寿命降低。冲次过大，皮带轮的转速过快，使皮带的磨损速度加大，解决方法是及时调整抽油机平衡，在生产参数允许的情况下尽量采用长冲程低冲次，降低皮带磨损，延长皮带使用寿命。

2.3皮带松紧度不合适

皮带松紧度不合适，皮带过紧便其拉长变形从而缩短皮带的使用寿命。皮带松弛易造成皮带轮与皮带之间打滑、干磨甚至烧毁皮带。传统的判断皮带松紧度的方法：用手下按，按下1～2指为合格。实际生产过程中，因为皮带本身发生弹性形变，需定期调紧顶丝，保证皮带始终保持合适的松紧度，從而延长皮带的使用寿命。根据现场经验：春冬季节，加皮带后3天紧一次，即可使皮带保持合适的松紧度;夏秋季节，加皮带后3天，10天各紧一次皮带，就可使皮带保持合适的松紧度，以延长皮带的使用寿命。

2.4维护制度不合理

维护制度不合理，由于油井油稠结腊，抽油杆柱上行阻力增大，回压升高，使油井负荷逐渐增加，如不及时维护皮带将会在超负荷的情况下工作，大大影响皮带的使用寿命。解决方法是及时维护，保持油井载荷在合理的范围内。

以上四种管理因素通过处理调整，均能达到延长皮带使用寿命的效果。但皮带轮槽深，雨季皮带易打滑必须采取一定的措施才能达到延长皮带使用寿命的目的。

2.5电机轮槽深

抽油机正常工作的情况下，皮带受到皮带轮槽工作面皂作用力，但是当皮带轮凹槽过深时候，这部分作用力只能作用在皮带的连接处，增大了此处的应力，使皮带的磨损程度加剧，出现布帘脱落皮带分股。

针对电机皮带轮凹槽过深的问题，采取专用磨削装置，固定于抽油机下方的抽油机底座上，摘掉传动皮带后启动电机，将磨削装置靠近旋转的皮带轮，从而降低皮带轮槽的深度，确保皮带与皮带轮充分接触，不仅使皮带连接处（布帘）应力降低，而且增大皮带和皮带轮的摩擦力，使皮带所受作用力均匀分布在内表面上，对皮带进行有效保护。

2.6雨季皮带积水

雨季期间，降雨使皮带凹槽积水，运转过程中造成皮带打滑，使皮带局部与电机轮持续摩擦，使皮带的损耗程度急剧增加。针对皮带凹槽积水问题，我们在皮带连接处打孔，利用离心力将雨水从孔中甩出，从而避免打滑现象发生，延长皮带的使用寿命。

孔径大小和数目以及排列方式是影响排水效果的主要因素。当孔径一定时，孔数的多少决定了排水的效果，为了增大孔数在皮带所有凹槽上全都打孔。在皮带凹槽上打孔会使孔周围产生应力集中现象中，即孔周围所受应力变大，影响皮带的使用寿命，因此我们在皮带凹槽上交错打孔，以减少应力集中现象的影响。

雨季期间同时在三组每组三口载荷相近，皮带轮、皮带规格型号相同的油井进行验证，以三天为一个验证周期，由皮带的平均寿命我们可以确定3mm为最佳孔径。

3.应用效果分析

3.1加强日常生产管理

按时对抽油机进行巡回检查，合理的调整盘跟松紧度，及时监控油压，保证回油管线畅通，准确录取电流，根据电流变化及时采取措施，保持抽油机在电流平衡状态下运转。保证热洗质量，制定合理热洗周期，减小抽油机载荷波动范围，保持抽油泵正常工作，发现问题及时处理，都是延长皮带{旬周期的有效途径。

3.2加强设备保养

对损坏皮带轮及时更换，保证抽油机各部件正常运转。通过对设备的革新，使更换皮带更省时、省力，调整皮带松紧度更灵活，始终保持电机皮带轮和减速箱皮带轮四点一线，以延长皮带的使用周期。

经过实施，取得了良好的效果（表1）。

通过对上述两项措施进行实施前后的对照，从表2看出两种措施对延长皮带的使用寿命起到了良好的效果。

4.结论

4.1加强管理力度，对于皮带更换频繁的油井认真检查，找出影响皮带使用寿命的主要原因，并及时采取相应措施于以排除。

4.2为了有效保护皮带，降皮带轮槽深度时，不能降低过多，以皮带轮齿顶不接触皮带的连接处为最佳，否则会减少皮带与皮带轮的接触面，影响传动效率。

4.3皮带打孔以孔径3mm，孔数为9交错打孔效果最佳。

参考文献：

[1]万仁溥，采油工程手册.北京：石油工业出版社.2005.